Champ d'expérimentation

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Compétence E1 : Mesurage

Le candidat doit être capable de mettre en œuvre une procédure de tests soit par simulation à l'aide d'un logiciel, soit par mesure sur une maquette. Cela implique qu'il :

• propose l'organisation des dispositifs expérimentaux élémentaires permettant l'analyse des différents signaux,
• génère les signaux d'entrées,
• effectue les mesurages nécessaires,
• interprète les résultats obtenus en se référant aux résultats prévus lors des analyses fonctionnelle et/ou structurelle,
• évalue que la fonction requise est assurée avec les exigences définies dans le cahier des charges.

Le candidat dispose :

• des spécifications du cahier des charges,
• du schéma fonctionnel temporel, de la fonction d'usage et des différents résultats obtenus lors des analyses précédentes,
• des structures matérielles et des segments de programme commentés ainsi que des documents associés,
• des résultats obtenus lors des simulations et/ou expérimentations précédentes,
• de l'ensemble des appareils d'un poste de mesurage électronique ainsi que des dispositifs d'émulation simples à partir d'un poste informatique.

Le candidat dispose également d'un poste de simulation informatique équipé d'un logiciel utilisant le modèle électrique des composants.

Le candidat est amené à constituer un dossier qui comprend :

• la méthode de mesurage employée,
• le mode opératoire utilisé,
• les résultats obtenus sous forme de tableaux ou de courbes imprimés directement,
• la comparaison des résultats obtenus lors de la mesure à ceux obtenus lors de la simulation,
• la comparaison des résultats obtenus aux spécifications du cahier des charges,
• la validation des mesures effectuées.

Le candidat est amené à évaluer la précision des mesures obtenues et l'influence des appareils de mesures.

L'essentiel de cette activité fait appel à la réflexion à partir de résultats expérimentaux. L'organisation du poste de travail doit faciliter les relevés graphiques. Le candidat dispose d'oscilloscope à mémoire numérique avec recopie des graphes sur imprimantes. Les tâches graphiques étant ainsi limitées, le candidat peut consacrer plus de temps à la réflexion et à l'analyse.

Les expérimentations sont une phase indispensable à compréhension des concepts physiques mis en œuvre dans les structures étudiées.

Lors de ces tâches expérimentales, les réglages (potentiométrique ou par logiciel) ne sont pas à effectuer par le candidat. Il doit seulement observer l'influence des réglages sur la validité des structures réalisant les fonctions.

Le candidat doit savoir utiliser :

• une alimentation double,
• un générateur de fonctions avec décalage de la différence de potentiel de sortie,
• un voltmètre
• un oscilloscope pour mesurer

• une période,
• une fréquence,
• un temps de réponse,
• un retard entre deux signaux,
• un déphasage.

Compétence E2 : Réalisation

Le candidat doit être capable de produire une maquette à partir d'un cahier des charges précisant les exigences de fabrication. Ceci nécessite que le candidat :

• complète la saisie du schéma structurel à l'aide d'un outil informatique identique ou compatible avec celui utilisé lors de la simulation,
• édite l'ensemble des fichiers nécessaires à la fabrication,
• réalise à l'aide d'un outil informatique le placement des composants et le routage compte tenu des contraintes de fabrication imposées,
• imprime le typon simple ou double face,
• fournisse l'ensemble des fichiers nécessaires à la fabrication de la carte de câblage imprimé,
• effectue l'implantation et le soudage des composants,
• effectue les essais de fonctionnement et mette la carte en conformité avec les spécifications du cahier des charges.

Le candidat dispose :

• du cahier des charges avec les spécifications de fabrication,
• d'un poste informatique équipé d'un outil de saisie de schéma et d'un routeur simple et efficace,
• des schémas fonctionnels et structurels,
• de l'ensemble des appareils d'un poste de mesurage électronique ainsi que des dispositifs d'émulation simples à partir d'un poste informatique.

Le candidat est amené à :

• produire un dossier comportant :

• le schéma structurel avec les spécifications de fabrication,
• une nomenclature complète précisant la technologie des composants utilisés ainsi que leur prix,
• une liste d'interconnexions,
• un plan d'implantation des composants,
• un typon réalisé à l'aide de l'outil informatique,
• l'ensemble des fichiers nécessaires à la fabrication de la carte de câblage imprimé.
• réaliser le câblage de la maquette en respectant les contraintes de fabrication imposées par le cahier des charges.
• mettre la maquette en état de fonctionnement et de conformité avec le cahier des charges. Cela impose que le candidat :

• effectue les mesures aux différents points de contrôle et les compare aux résultats obtenus lors des études précédentes,
• effectue les réglages nécessaires,
• détecte les erreurs éventuelles de non-continuité ou de court-circuit électriques.

L'outil informatique utilisé est choisi tel que la durée d'apprentissage de cet outil ne dépasse pas une séance de quatre heures. Les bibliothèques des composants sont conséquentes. A aucun moment, le candidat doit créer un modèle.

Il est essentiel que les contraintes imposées par le cahier des charges tiennent compte de la réalité industrielle (connexions avec les autres cartes de câblage imprimé, format Europe, emplacement des dispositifs de réglages…).

Il convient d'éviter à tout prix les cartes de format réduit qui n'ont aucune réalité industrielle. Le format minimum doit être le format Europe avec un taux de remplissage adéquat.

Compte tenu de l'évolution de la technologie, les circuits imprimés double face à trous métallisés deviennent les solutions technologiques imposées. La réalisation des cartes de câblage imprimée sera faite à l'extérieur de l'établissement. Pour les réalisations à partir de composants discrets et intégrés, le candidat a cependant en charge l'implantation et la soudure des composants, la mise en état de fonctionnement et en conformité de la maquette.

Les nouveaux concepts de fabrication moderne ne doivent pas être oubliés. L'étude et la conception de cartes équipées de composants montés en surface (CMS) doivent faire partie de la formation du BEP Électronique. Le logiciel de routage choisi permet le routage des structures électroniques à composants CMS. Le candidat produit et édite les documents et fichiers nécessaires à la fabrication des cartes CMS. La réalisation et le montage des composants sont alors effectuées à l'extérieur de l'établissement.

Au cours de cette compétence, l'évaluateur ne recherchera pas ici la performance technologique réalisée. Il vérifiera si le candidat a compris les différentes étapes nécessaires, à la fabrication d'une carte de câblage imprimé ou d'une carte équipée de composants CMS, avec le souci des réalités industrielles.